Java-线程池解决并发问题

简介: Java-线程池解决并发问题

概念说明

什么是线程池

 线程池是一种用于管理和复用线程的机制。它由一个线程队列和一组管理线程的方法组成。线程池中的线程可以被重复使用,用于执行提交的任务,而不需要每次都创建和销毁线程。

线程池组成部分

 线程队列:线程池维护一个线程队列,用于存储待执行的任务。当有任务提交到线程池时,线程池会从队列中取出一个空闲的线程来执行任务。

线程管理器:线程池的线程管理器负责创建、启动和停止线程。它会根据需要动态地创建线程,并将线程添加到线程队列中。当线程池不再需要某个线程时,线程管理器会停止该线程并从线程队列中移除。

 任务接口:线程池中的任务接口定义了待执行的任务的类型。任务可以是实现了Runnable接口的普通任务,也可以是实现了Callable接口的有返回值的任务。

 任务队列:线程池的任务队列用于存储待执行的任务。当有任务提交到线程池时,线程池会将任务加入到任务队列中,等待线程来执行。

033c874d6d90410e89a416b59e6a039d.png

优势利弊

线程池优点

降低资源消耗:线程池可以重复利用已创建的线程,避免了线程的频繁创建和销毁的开销。线程的创建和销毁都需要消耗系统资源,包括CPU、内存等。通过使用线程池,可以将线程的创建和销毁集中在一处,减少了资源的消耗,提高了系统的性能和效率。

提高响应速度:线程池可以提高任务的响应速度。线程池中的线程是预先创建好的,当有任务到达时,可以立即分配一个空闲的线程来执行任务,而不需要等待线程的创建和启动。这样可以减少任务的等待时间,提高任务的响应速度。

控制并发线程数量:线程池可以控制并发线程的数量,避免了系统中线程数量过多导致的资源竞争和性能下降问题。通过设置线程池的大小,可以限制同时执行的线程数量,避免系统过载。同时,线程池还可以根据系统的负载情况动态调整线程的数量,保持系统的稳定性和性能。

提供线程管理和监控功能:线程池提供了一些管理和监控线程的方法,可以更好地控制和优化线程的执行。例如,可以设置线程的优先级、超时时间、线程名称等属性。同时,线程池还提供了一些监控方法,可以获取线程池中线程的状态、执行情况等信息,方便进行线程的调试和优化。

线程池缺点

资源占用:线程池会预先创建一定数量的线程,这些线程会一直存在,即使没有任务需要执行。这样会占用一定的系统资源,例如内存和CPU资源。

举例:假设一个线程池配置了10个线程,但在某个时间段内只有2个任务需要执行,其他8个线程就会一直空闲占用资源。

线程泄露:线程池中的线程是可以复用的,当一个任务执行完成后,线程会返回线程池并标记为可用状态。然而,如果在任务执行过程中发生了异常,并没有正确地将线程返回线程池,就会导致线程泄露。

举例:某个任务在执行过程中发生了异常,并没有将线程返回线程池。这样,该线程就无法被复用,会一直占用着系统资源。

阻塞问题:线程池中的线程是有限的,当任务过多时,线程池可能会因为线程不足而无法及时处理任务,导致任务被阻塞。

举例:线程池中只有5个线程,但同时有10个任务需要执行。前5个任务可以被立即执行,但后面的5个任务需要等待前面的任务执行完成后才能执行,导致任务被阻塞。

具体应用

创建

创建线程池的6种方式

cffef8d969a348dc8480c97aaf0df7df.png

创建线程池的参数

c91b576dc4e54bdfa900e7f4ec8a19a4.png

提交任务

提交任务的两种方式

1.executor:提交Runnable任务,是向线程池中提交无返回值的任务

2.submit:提交Callable任务,是向线程池中提交有返回值的任务

取消任务

6eda34632cff4dd2929ececb197e5061.png

任务拒绝策略

497ee88649364cd8ac7d064f033f57da.png

关闭操作

shoutdown

延迟操作

执行一次任务

6947c617f3be44b0998d6f3757bb7f7e.png

重复性执行任务

d5961cc5c9b9452a86348c1fa83de450.png

05858dc4d29d4385a2497c28e1465d35.png


相关文章
|
2天前
|
Java
Java—多线程实现生产消费者
本文介绍了多线程实现生产消费者模式的三个版本。Version1包含四个类:`Producer`(生产者)、`Consumer`(消费者)、`Resource`(公共资源)和`TestMain`(测试类)。通过`synchronized`和`wait/notify`机制控制线程同步,但存在多个生产者或消费者时可能出现多次生产和消费的问题。 Version2将`if`改为`while`,解决了多次生产和消费的问题,但仍可能因`notify()`随机唤醒线程而导致死锁。因此,引入了`notifyAll()`来唤醒所有等待线程,但这会带来性能问题。
Java—多线程实现生产消费者
|
4天前
|
安全 Java Kotlin
Java多线程——synchronized、volatile 保障可见性
Java多线程中,`synchronized` 和 `volatile` 关键字用于保障可见性。`synchronized` 保证原子性、可见性和有序性,通过锁机制确保线程安全;`volatile` 仅保证可见性和有序性,不保证原子性。代码示例展示了如何使用 `synchronized` 和 `volatile` 解决主线程无法感知子线程修改共享变量的问题。总结:`volatile` 确保不同线程对共享变量操作的可见性,使一个线程修改后,其他线程能立即看到最新值。
|
4天前
|
消息中间件 缓存 安全
Java多线程是什么
Java多线程简介:本文介绍了Java中常见的线程池类型,包括`newCachedThreadPool`(适用于短期异步任务)、`newFixedThreadPool`(适用于固定数量的长期任务)、`newScheduledThreadPool`(支持定时和周期性任务)以及`newSingleThreadExecutor`(保证任务顺序执行)。同时,文章还讲解了Java中的锁机制,如`synchronized`关键字、CAS操作及其实现方式,并详细描述了可重入锁`ReentrantLock`和读写锁`ReadWriteLock`的工作原理与应用场景。
|
4天前
|
安全 Java 编译器
深入理解Java中synchronized三种使用方式:助您写出线程安全的代码
`synchronized` 是 Java 中的关键字,用于实现线程同步,确保多个线程互斥访问共享资源。它通过内置的监视器锁机制,防止多个线程同时执行被 `synchronized` 修饰的方法或代码块。`synchronized` 可以修饰非静态方法、静态方法和代码块,分别锁定实例对象、类对象或指定的对象。其底层原理基于 JVM 的指令和对象的监视器,JDK 1.6 后引入了偏向锁、轻量级锁等优化措施,提高了性能。
20 3
|
4天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
55 2
|
12天前
|
安全 Java API
java如何请求接口然后终止某个线程
通过本文的介绍,您应该能够理解如何在Java中请求接口并根据返回结果终止某个线程。合理使用标志位或 `interrupt`方法可以确保线程的安全终止,而处理好网络请求中的各种异常情况,可以提高程序的稳定性和可靠性。
43 6
|
27天前
|
设计模式 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与解决方案####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的问题及其解决策略。通过分析竞态条件、死锁、活锁等典型场景,并结合代码示例和实用技巧,帮助开发者有效避免这些陷阱,提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
25天前
|
存储 监控 小程序
Java中的线程池优化实践####
本文深入探讨了Java中线程池的工作原理,分析了常见的线程池类型及其适用场景,并通过实际案例展示了如何根据应用需求进行线程池的优化配置。文章首先介绍了线程池的基本概念和核心参数,随后详细阐述了几种常见的线程池实现(如FixedThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool等)的特点及使用场景。接着,通过一个电商系统订单处理的实际案例,分析了线程池参数设置不当导致的性能问题,并提出了相应的优化策略。最终,总结了线程池优化的最佳实践,旨在帮助开发者更好地利用Java线程池提升应用性能和稳定性。 ####
|
27天前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,如竞态条件、死锁和内存一致性错误,并提供了实用的避免策略。通过分析典型错误案例,本文旨在帮助开发者更好地理解和掌握多线程环境下的编程技巧,从而提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
21天前
|
安全 算法 Java
Java多线程编程中的陷阱与最佳实践####
本文探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,并介绍了如何通过最佳实践来避免这些问题。我们将从基础概念入手,逐步深入到具体的代码示例,帮助开发者更好地理解和应用多线程技术。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的见解和建议。 ####